Crescimento de filmes de diamante CVD de alta aderência e baixas tensões residuais sobre substratos de WC-Co

• Main Author: José Vieira da Silva Neto
• Other Authors: Vladimir Jesus Trava-Airoldi
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) 2018
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2018/01.19.01.06

A demanda por maiores velocidades de corte e necessidade de trabalhos de usinagem em ligas não ferrosas e materiais não convencionais incitou a busca por ferramentas de corte de melhores propriedades com custo benefício razoável. O carbeto de tungstênio na matriz de cobalto, conhecido como Widia, é amplamente utilizado na indústria, não só de usinagem, mas metal-mecânica em geral. Revestimentos de diamante CVD sobre ferramentas deste material vem sendo alvo de intensa pesquisa devido às propriedades únicas que o diamante pode oferecer e a compatibilidade do material ao processo de deposição. Um inconveniente a ser mitigado é a interferência negativa que o Cobalto, metal ligante utilizado na produção de ferramentas de carbeto de tungstênio, causa. Dentre as estratégias para contornar este problema, está o tratamento químico de duas etapas, que possibilita a deposição de filmes de diamante aderentes a estes substratos. Neste trabalho foi realizado um estudo dos melhores parâmetros de tratamento químico e deposição de diamante. Diversos tipos de substrato foram testados, com composição variando de 3 a 9% de Cobalto inicial e outros carbetos usados para finalidades específicas. Para avaliar as melhores condições, o desempenho em testes de indentação Rockwell foram relacionados com a pureza e a tensão residual dos filmes. === The demand for higher cutting speeds and the need of machining work on nonferrous alloys and non-conventional materials has triggered the search for cutting tools of better properties with reasonable cost. Tungsten carbide in Cobalt matrix, also known as Widia, is highly employed in industry, not only in machining, but for metal mechanic industry in general. CVD diamond coatings on tools made of this material have been focus of intense studies due to its unique properties and the compatibility of the material to the coating process. A problem to be overcome is the detrimental influence of Cobalt, the binder metal used in the production of Tungsten carbide tools,causes. Amongst the strategies to deal with this problem, is the two step chemical etching of the binder phase, that makes possible adherent diamond coatings to be applied onto this substrates. The best parameters on chemical pretreatment and diamond deposition were studied. Different types of substrate, varying its composition from 3 to 9% initial Cobalt and other carbides with specific purposes. In order to evaluate the best conditions, the performance in Rockwell indentation tests were correlated with film purity and its residual stress.